论文摘要
含硫芳香羧酸在构建配位聚合物时,由于硫原子特殊的选择性和芳环的刚性结构越来越受到人们的关注。另外硫原子在合适的条件下还可以通过原位反应缩合成二硫键,增加了配体的长度和柔韧性,形成一种新的二硫代配体。所以本论文分别以2-巯基苯甲酸和2-巯基烟酸为主配体,分别和Cd2+、Ln3+和Bi3+在水热／溶剂热的条件下合成了14个配合物。分别选择引入和不引入含氮的第二配体来调控配合物结构,形成了1D、2D和3D等不同维度配合物。并通过X-射线单晶衍射实验、元素分析、粉末衍射、红外光谱几种方法共同确定化合物的结构,用热重分析、热微扰下的二维红外光谱以及高温红外光谱来研究其热稳定性,最后运用磁微扰的二维红外光谱、稳态及瞬态荧光光谱研究化合物的磁性或者光学性能。论文主要的研究工作如下：1)以2-H2mba为主配体,2,2’-bpy为第二配体,在水热的条件下与镉盐反应,合成出两个1D链状的化合物1和2。化合物1和2是在相同原料,仅是pH值和反应温度不同则导致不同的结构,化合物1中,配体2-H2mba未发生耦合反应,硫原子和氧原子均直接与Cd2+离子配位,而在化合物2中,配体2-H2mba的硫原子在原位反应中形成了二硫键,生成一个新的配体2,2’-H2dtba,这类化合物合成,证明了实验方法和实验条件对配位聚合物的结构有重要的影响。2)以2-H2mba为主配体和Ln203在水热的条件下合成了一系列Ln-2,2’-dtba体系配合物（化合物3-13）。在这一体系中巯基硫原子全部被氧化成含二硫键的新配体-2,2’-H2dtba,增加了配体长度和柔韧性。第二配体的引入可以调控配合物的结构,发现螯合配体biim会阻止配合物维度的延伸,有利于低维度配位聚合物的合成；而桥连配体4,4’-bpy则有利于配合物维度框架的扩展,容易合成高维度配合物；单齿配体乙醇的使用也会阻止维度伸展,但是单齿配体乙醇分子体积较小,填充在孔道中,因此对配合物结构的影响相对较小。这类化合物的合成填补了基于2,2’-二硫代二苯甲酸构筑的稀土—有机配合物的空白。3)以2-H2mna和Bi3+在溶剂热条件下构筑首例基于2-巯基烟酸构建的铋配合物（化合物14）,溶剂DMF在100℃温度下分解为二甲胺阳离子,起着平衡电荷和模板剂的作用,在其诱导和调控下,2-mna2-配体的S、N和羧基氧原子均与Bi3+离子配位,形成一个3D的diamond类型的拓扑网络结构。并通过理论研究发现其有一定的半导体性能,可以开发应用为光催化材料。
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中文摘要ABSTRACT第一章 前言1.1 超分子配位化学概述1.2 配体对超分子配位聚合物结构和性能的调控1.3 基于含硫芳香羧酸配体构筑的配位聚合物1.3.1 基于2-巯基苯甲酸构筑的配位聚合物1.3.2 基于2-巯基烟酸构筑的配位聚合物1.3.3 基于2,2'-二硫代二芳香羧酸构建的配位聚合物1.4 配位聚合物的主要合成方法1.4.1 水热/溶剂热法1.4.2 溶液和扩散法1.5 本课题的选题依据和研究思路1.5.1 选题依据1.5.2 研究思路第二章 实验部分2.1 原料与设备2.2 结构及性能的表征2.2.1 X-射线单晶衍射实验2.2.1.1 X-射线单晶衍射数据的收集2.2.1.2 数据的还原和校正2.2.1.3 数据的解析和绘图2.2.2 性能的表征2.2.2.1 X-射线粉末衍射2.2.2.2 红外光谱和二维红外相关光谱2.2.2.3 元素分析2.2.2.4 热重分析2.2.2.5 高温红外光谱2.2.2.6 紫外—可见固体漫反射光谱2.2.2.7 稳态和瞬态荧光光谱第三章 基于2-巯基苯甲酸构筑的镉配合物的合成、结构和发光性能研究3.1 引言3.2 化合物1和化合物2的合成、结构和性能表征2（2-mba）2（2,2'-bpy）2]n的合成、结构探究'>3.2.1 化合物1[Cd2（2-mba）2（2,2'-bpy）2]n的合成、结构探究3.2.2 化合物1的热稳定性和光学性能研究3.2.2.1 化合物1的热稳定性分析3.2.2.2 化合物1的光学性能分析2（2,2'-dtba）2（2,2'-bpy）4]·4H20}n的合成、结构探究'>3.2.3 化合物2{[Cd2（2,2'-dtba）2（2,2'-bpy）4]·4H20}n的合成、结构探究3.2.4 化合物2的热稳定性和光学性能研究3.2.4.1 化合物2的热稳定性分析3.2.4.2 化合物2的光学性能分析3.3 本章总结第四章 基于2,2'-二硫代二苯甲酸构筑的稀土-有机化合物的合成、结构和性能研究4.1 引言4.2 化合物3-13的合成、结构和性能表征n的合成、结构探究'>4.2.1 化合物3[Yb（2,2'-dtba）（2,2'-Hdtba）]n的合成、结构探究4.2.2 化合物3的热稳定性能和磁性能研究4.2.2.1 化合物3的热稳定性分析4.2.2.2 化合物3的磁微扰的二维红外相关光谱分析1.5（biim）]n（Ln=Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy）的合成、结构探究'>4.2.3 化合物4-10[Ln（2,2'-dtba）1.5（biim）]n（Ln=Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy）的合成、结构探究4.2.4 化合物4-10的热稳定性和光学性能研究4.2.4.1 化合物4-10的热稳定性分析4.2.4.2 化合物4-10的光学性能分析0.5]n（Ln=Ho,Er）的合成、结构探究'>4.2.5 化合物11-12[Ln（2,2'-dtba）（2,2'-Hdtba）（4，4'=bpy）0.5]n（Ln=Ho,Er）的合成、结构探究4.2.6 化合物11-12的热稳定性和光学性能研究4.2.6.1 化合物11-12的热稳定性分析4.2.6.2 化合物11-12的光学性能分析4.2.7 化合物12的量化理论计算3CH2OH）]n的合成、结构探究'>4.2.8 化合物13[Eu（2,2'-dtba）（2,2'-Hdtba）（CH3CH2OH）]n的合成、结构探究4.2.9 化合物13的热稳定和光学性能研究4.2.9.1 化合物13的热稳定性分析4.2.9.2 化合物13的光学性能分析4.3 本章小结第五章 基于2-巯基烟酸构筑的3D铋配位聚合物的合成、结构和性能研究5.1 引言5.2 基于2-巯基烟酸构筑的3D铋配位聚合物的合成、结构和性能表征2]-.DMA+}n的合成、结构探究'>5.2.1 化合物14{[Bi（2-mna）2]-.DMA+}n的合成、结构探究5.2.2 化合物14的热稳定性和光学性能研究5.2.2.1 化合物14的热稳定性分析5.2.2.2 化合物14的光学及导电性能分析5.3 本章小结第六章 总结与展望6.1 论文工作总结6.2 对未来工作的设想参考文献附录致谢个人简历在读期间的研究成果和发表的学术论文
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